工業(yè)機(jī)器人：著力突破智能模塊

機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在國(guó)際上被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)成為世界各國(guó)搶占未來(lái)經(jīng)濟(jì)科技制高點(diǎn)的國(guó)家戰(zhàn)略?，F(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件制造業(yè)、機(jī)械加工業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料行業(yè)、食品工業(yè)等諸多領(lǐng)域。作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備和手段，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平和科技水平的重要標(biāo)志。

在技術(shù)發(fā)展方面，未來(lái)工業(yè)機(jī)器人將在精度、速度、效率、人機(jī)交互和智能化等方面進(jìn)一步發(fā)展。

機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化方向發(fā)展。例如，關(guān)節(jié)模塊中伺服電機(jī)、減速器、檢測(cè)系統(tǒng)三位一體化;由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊以重組方式構(gòu)造機(jī)器人整機(jī)?？刂葡到y(tǒng)向開(kāi)放化、高集成度方向發(fā)展，將采用PC機(jī)的開(kāi)發(fā)型控制系統(tǒng)，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化?？刂葡到y(tǒng)器件集成度將提高，控制柜越來(lái)越小巧。傳感器作用日益突出，裝配、焊接機(jī)器人采用位置、速度、加速度、力覺(jué)等傳感器，遙控機(jī)器人則采用視覺(jué)、聲音、力覺(jué)、觸覺(jué)等多傳感器融合技術(shù)進(jìn)行環(huán)境建模及決策控制。另外，隨著機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人將日趨智能，自主學(xué)習(xí)的同時(shí)還能自主挖掘大數(shù)據(jù)價(jià)值。

值得一提的是，2011年以來(lái)，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成，但國(guó)內(nèi)機(jī)器人核心技術(shù)仍受制于人，相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量、性能、可靠性等方面也與國(guó)外產(chǎn)品有較大差距。

據(jù)悉，工業(yè)機(jī)器人核心零部件包括高精度減速器、高性能交流伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器、高性能控制器等。這些核心零部件對(duì)整個(gè)工業(yè)機(jī)器人性能指標(biāo)起著關(guān)鍵作用。目前，跨國(guó)企業(yè)在核心零部件、整機(jī)、系統(tǒng)集成等機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)均有明顯優(yōu)勢(shì)。例如，在減速器領(lǐng)域，應(yīng)用于工業(yè)關(guān)節(jié)機(jī)器人中的諧波減速器基本被日本哈默納科一家公司壟斷。另一種更為重要的RV減速器也基本被日本納博特斯克一家公司壟斷。上述兩家日企目前占據(jù)全球工業(yè)機(jī)器人減速器市場(chǎng)的75%。近年來(lái)，國(guó)產(chǎn)RV減速器自主研發(fā)取得初步進(jìn)展，但還處于小批量生產(chǎn)。

在伺服系統(tǒng)方面，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的特殊性使伺服系統(tǒng)要具備高精度、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)、高過(guò)載能力、高可靠性等特性。目前，國(guó)產(chǎn)伺服系統(tǒng)在功能、性能和工藝方面與國(guó)外產(chǎn)品相比仍然有一定差距，尤其是國(guó)內(nèi)沒(méi)有完全掌握自適應(yīng)機(jī)械共振抑制技術(shù)、自適應(yīng)低頻震動(dòng)技術(shù)和慣量動(dòng)態(tài)前饋技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。

在控制器方面，國(guó)內(nèi)機(jī)器人控制器所采用的硬件平臺(tái)和國(guó)外產(chǎn)品相比并沒(méi)有太大差距，現(xiàn)有差距主要體現(xiàn)在控制算法和二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)的易用性方面。

在工業(yè)機(jī)器人整機(jī)領(lǐng)域，發(fā)那科、庫(kù)卡、ABB、安川四大企業(yè)是全球市場(chǎng)絕對(duì)的強(qiáng)者。另外，工業(yè)機(jī)器人的使用效益是通過(guò)高可靠性實(shí)現(xiàn)的，其涉及材料、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、加工、裝備、檢測(cè)、老化試驗(yàn)、技術(shù)維護(hù)等多個(gè)方面，投入大、周期長(zhǎng)，這恰恰是國(guó)內(nèi)企業(yè)短板。

工信部發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確指出，將圍繞市場(chǎng)需求，突破核心技術(shù)。下一步，工業(yè)和信息化部將組織制定中國(guó)機(jī)器人技術(shù)路線圖及機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“十三五”規(guī)劃，通過(guò)加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展，著力突破關(guān)鍵技術(shù)和重要環(huán)節(jié)，促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。